FJUT《土木工程材料》第二节材料的力学性质

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1、1.2材料的力学性质一、强度定义材料在外力作用下抵抗破坏的能力种类根据外力作用方式的不同，材料的强度有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度（或抗折强度）及抗剪强度等材料的理论强度是指材料在理想状态下应具有的强度，取决于质点间的作用力。而实际材料中存在许多缺陷，故材料的理论强度远远大于其实际强度。a.压力b.拉力c.弯曲d.剪切强度试验混凝土路面砖抗折强度试验混凝土路面砖抗压强度试验强度的计算材料的抗压、抗拉、抗剪强度计算：式中f——材料的抗压、抗拉或抗剪强度，MPa；Fmax——材料破坏时的最大荷载，N；　A——受力截面面积，mm2。抗弯强度有两种计算方式(1

2、)将抗弯试件放在两支点上，当外力为作用在试件中心的集中荷载，且试件截面为矩形时，抗弯强度可用下式计算：式中Fmax——弯曲破坏时的最大荷载,N；b，h——试件横截面的宽和高,mm。L——两支点间的距离，mm。(2)若在此试件跨距的三分点上加两个相等的集中荷载，抗弯强度按下式计算：影响材料强度的因素1.材料的组成、结构与构造2.孔隙率与孔隙特征3.试件的形状和尺寸4.加荷速度5.试验环境的温度、湿度温度高、湿度大，体积膨胀，质点间的作用力减弱，测得的强度值偏低。6.受力面状态：受力面的平整度，润滑情况等强度等级：材料常根据极限强度的大小，划分为不同的强

3、度等级。如混凝土按抗压强度划分为C7.5～C60水泥按抗压和抗折强度划分为32.5～62.5砂浆按抗压强度划分为M2.5～M20六个等级比强度：按单位质量计算的材料的强度，用于评价材料是否轻质高强的指标。等于材料的强度对其表观密度的比值（f/ρo）二、硬度：材料表面能抵抗其它较硬物体压入或刻划的能力。莫氏硬度（10级）－石材1－滑石2－石膏3－方解石4－萤石5－磷灰石6－正长石7－石英8－黄玉9－刚玉10－金刚石肖氏硬度－石材布氏硬度（HB）－钢材、木材、混凝土滑石莫氏硬度1石膏萤石饰品石英黄玉材料在外力作用下产生变形，当外力去除后能完全恢复到原始形状的性

4、质称为弹性，这种可恢复的变形称弹性变形。材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，仍有一部分变形不能恢复，这种性质称为材料的塑性，这种不可恢复的变形称为塑性变形。三、弹性和塑性材料受外力作用，当外力达一定值时，材料发生突然破坏，且破坏时无明显的塑性变形，这种性质称为脆性。材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大的能量，同时产生较大的变形而不破坏，这种性质称为韧性。四、脆性与韧性